题目内容
如左图,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2kg,带电量为
的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数
。从t=0时刻开始,空间加上一个如右图所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场,(取水平向右的方向为正方向,
取10m/s2。)求:
(1)23秒内小物块的位移大小;
(2)23秒内电场力对小物块所做的功。![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241152058183431.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115205771552.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115205786282.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115205802197.gif)
(1)23秒内小物块的位移大小;
(2)23秒内电场力对小物块所做的功。
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241152058183431.gif)
(1)47m (2)9.8J
(1)0~2s内物块加速度
(2分)
位移
(2分)
2s末的速度为
(1分)
2~4s内物块加速度
(2分)
位移
(1分)
4s末的速度为
(1分)
因此小物块做周期为4s的加速和减速运动,第22s末的速度也为
,第23s末的速度
(
)
所求位移为
(3分)
(2)23秒内,设电场力对小物块所做的功为W,由动能定理:
(3分)
求得
(4分)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115205833744.gif)
位移
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115205849556.gif)
2s末的速度为
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115205864508.gif)
2~4s内物块加速度
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115205864767.gif)
位移
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115205880432.gif)
4s末的速度为
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115205896254.gif)
因此小物块做周期为4s的加速和减速运动,第22s末的速度也为
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115205911437.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115205927558.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115205942240.gif)
所求位移为
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115205958723.gif)
(2)23秒内,设电场力对小物块所做的功为W,由动能定理:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115205974679.gif)
求得
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824115205974430.gif)
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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